Вряд ли кто из читателей-неспециалистов будет утверждать, что золото относится к числу наиболее широко распространенных в природе металлов. Однако нет такого обломка горной породы, который не содержал бы малые примеси золота. Например, в изверженных породах оно присутствует в количестве порядка 0,005 г/т.
Вода рек, протекающих по золотоносным площадям, всегда содержит золото, частично находящееся во взвешенном состоянии. Особенно велик перенос золота крупными реками Сибири, измеряемый тоннами металла в год. Например, Амур выносит в океан 1 кг/ч, или приблизительно 8,5 т в год, фактическая же цифра, вероятно, гораздо больше.
Такой же значительный снос золота, очевидно, имеющий место и на других континентах, обусловил грандиозные запасы золота в Мировом океане. Содержание этого элемента в водах Океана колеблется в пределах 4—10 мг/т, местами (в Карибском море) достигая даже 15—18 мг/т. Подсчеты, сделанные и промышленниками, и учеными, дали феноменальную цифру общих запасов «океанического» золота порядка миллиардов тонн <. Хотя в лабораториях извлечь золото из морской воды и нетрудно, однако в заводских масштабах это еще никому не удавалось, о чем свидетельствует немалое число разорившихся предпринимателей, пытавшихся подобрать ключи к этой мировой сокровищнице. В то же время имеется немало прибрежных и донных россыпей, энергично разрабатываемых на всех материках (см. ниже).
Дочка нашла золото в горном ручье 🤗
В связи со сказанным возникает важнейший вопрос: в чем золото растворяется, что представляют собой эти растворы, переносящие золото от коренных месторождений до Океана, что является осадителем золота? Существует множество гипотез, пытающихся выявить природные реакции, но ни одна из них не может полностью объяснить разнообразие процессов, вызывающих непрерывное передвижение грандиозные масс золота в земной коре. «Выпадение и передвижение золота наблюдается на каждом шагу в каждой россыпи и жильном месторождении. Огромное количество золота находится, таким образом, в каждый данный момент или в слабые растворах в гидросфере, или в вечно подвижных равновесиях, то переходя в раствор, то из него выпадая, в природных наземных и подземных водах. В связи с этим золото захватывается живым веществом. Оно уже было замечено в нем в XVIII столетии и еще раньше, в эпоху алхимиков», — писал еще сорок лет назад наш выдающийся геохимик и минералог академик В. И. Вернадский.
С каким ужасом автор смотрел однажды, как старатели аккуратно толкли в чугунной ступке огромный, великолепной сохранности череп «волосатого носорога», кости и зубы мамонтов, извлеченные ими из россыпей и доставленные на приисковый стан в тщательно упакованном виде (в В. Забайкалье). Уничтожить такую редкость! Однако свыше ста граммов золота дали несколько килограммов костей ископаемых животных! Золото было обнаружено у нас в ископаемых же раковинах ауцелл, в члениках морских лилий, в древесине хвойных, росших миллионы лет назад. Пожалуй, еще замечательнее присутствие его в кристаллах пирита и марказита, которые выделялись из рудничных вод на крепежных стойках рудника, в течение всего лишь нескольких месяцев!
СКОЛЬКО ЗОЛОТА В 100КГ ПОРОДЫ…
Чрезвычайно интересен факт переноса золота в растворенном виде в россыпях и химическое переотложение его с образованием «нового» золота на окатанной поверхности золотин и самородков.
Этот процесс, обнаруженный у нас в стране, был подробно описан в 1941 г. Н. В. Петровской. Золотинки, пребывающие в россыпи, подвергаются сложному комплексу воздействий: механическому (удары обломков пород и галек), химическому и электрохимическому (воздействие растворов).
В результате электрохимической коррозии происходит изменение состава и структуры поверхностных частей, обеднение их серебром, перекристаллизация их и переотложение и частичное растворение золота. В результате золотинка оказывается окруженной пленкой более высокопробного золота, чем ее центральная часть. Золото же, перешедшее в раствор, переносится подземными водами и отлагается чаще всего на мелких золотинках, образуя на них тонкие пленки «нового» золота. От «старого» золота россыпи оно отличается по цвету, составу и по губчатым («бородавчатым») формам частиц.
Источник: www.gems.su
Введение
Украшения из золота (ожерелья, сережки, подвески и др.), изготовленные из сплюснутых самородков, найдены в культурных слоях неолита (5-4 тыс.лет до н. э.). По мнению некоторых исследователей, золото было известно человеку еще раньше — за 6 тыс.лет до н. э.
Древний Рим славился широкими масштабами добычи золота.
В Африке, Азии, Европе золото добывалось в III — II тысячелетиях до н.э.
На территории России золото добывали скифы. В трудах Геродота (V век до н. э.) упоминается об огромных запасах золота в Рифейских (Уральских) горах.
Золотодобывающая промышленность России начала развиваться после открытия коренного золота в Карелии (Воицкий рудник, 1732г) и на Урале (Березовский рудник, 1742г).
Создание золотого запаса Российской империи связано с разработкой россыпного золота, открытого около Березовского месторождения (1814 г).
Затем месторождения золота были найдены в Сибири (Алтай, Саяны, Забайкалье, Якутия), на Дальнем Востоке (Приморье, Приамурье) и на Чукотке.
В течение 200 лет Россия славилась добычей золота из россыпных месторождений. С истощением их запасов возникла задача открытия и освоения рудного золота.
В 70 — 80 годах XX века были выявлены месторождения золотосеребряной формации в вулканических поясах (Карамкен, Дукат, Хаканджа, Многовершинное и др), разведаны запасы коренных месторождений в черносланцевых толщах (Сухой Лог, Олимпиадинское).
Проблема крупных месторождений золота этого типа является актуальной для многих рудных районов.
В настоящее время интерес представляют и так называемые малые месторождения богатых жильных руд золота, которые могут отрабатываться разведочно-эксплуатационными предприятиями с использованием передвижных модульных обогатительных комплексов.
Геохимические особенности золота
Геохимические параметры элементов определяются их положением в периодической системе Д.И. Менделеева.
Геохимические свойства каждого элемента проявляются в закономерностях распределения в земной коре, в отдельных геологических формациях, подземных и поверхностных водах, в условиях миграции, приводящих к их концентрации или рассеянию.
Благодаря высокой химической стойкости, яркому красивому блеску и достаточной редкости благородные металлы занимают среди других металлов особое место, что отражается в другом их названии — драгоценные металлы.
Среди них, бесспорно, ведущее место принадлежит золоту.
Содержание золота в земной коре очень низкое — 3 мкг/кг, но месторождения и участки, резко обогащённые металлом, весьма многочисленны. Золото содержится и в воде: 1 л морской и речной воды несёт примерно 4*10 ?9 г золота.
Золото в периодической таблице элементов Д.И. Менделеева имеет электронную конфигурацию 4, 5, 6; атомный номер 79; атомную массу 196,967;197
39 изотопов, однако, стабильным является лишь изотоп Au.
Плотность золота — 19,32 г/см?, температура плавления — 1063 град. Цельсия и кипения — 2966 град. Цельсия. Обладает наивысшей среди металлов ковкостью. Один грамм золота можно раскатать в лист площадью 1 м?.
Легко полируется. Отражательная способность — высокая.
Степени окисления золота +1, +2, +3, +5. В соединениях золото наиболее часто проявляет валентность +1 и +3. Двухвалентное золото устойчиво лишь в форме сульфида, остальные соединения Аu разлагаются водой.
Одним из важнейших свойств золота является его весьма высокая химическая инертность.
При нормальных условиях золото не взаимодействует ни с кислородом, ни с серой. Золото стойко к действию атм. коррозии и различных типов природных вод. Золото обычно растворяется в водных растворах, содержащих лиганд (образующий с золотом комплексы) и окислитель, но каждый из этих реагентов, взятый в отдельности, не способен растворить золото.
Оно не растворяется ни в щелочах, ни в кислотах, за исключением царской водки (смесь 1 части азотной и 3 частей соляной кислот).
Инертное, плохо растворимое в обычных растворах, даже содержащих галогениды и сероводород, золото может интенсивно реагировать в многометальных растворах с висмутом, сурьмой, мышьяком и др. и давать с ними сложные интерметаллиды (ауростибит, мальдонит и др). При высокой активности теллура, селена, серы золото в присутствии серебра может вступать в реакцию сразу с несколькими компонентами, образуя сульфотеллуриды, сульфоселениды, сульфоселенотеллуриды.
Золото весьма рассеянный элемент. Кларк его в земной коре — 4,3 ? 10 % (4,3 мг/т), т.е. весьма низок — в 20 раз меньше кларка серебра, в 40-100 раз меньше ртути, сурьмы, висмута, хотя этот металл широко распространен в природе. Повышенные концентрации его характерны для гранитов, диабазов.
Коэффициент концентрации золота очень высокий — около 2000.
Золото извлекают из собственно золотых руд и, попутно, из железных, медных, свинцово-цинковых и урановых руд.
Для золота характерна самородная форма.
Среди других его форм стоит отметить электрум, сплав золота с серебром, который обладает зеленоватым оттенком и относительно легко разрушается при переносе водой.
В горных породах золото обычно рассеяно на атомарном уровне. В месторождениях оно зачастую заключено в сульфиды и арсениды.
Различаются первичные месторождения золота, россыпи, в которые оно попадает в результате разрушения рудных месторождений и месторождения с комплексными рудами, в которых золото извлекается в качестве попутного компонента.
Золоторудные месторождения возникают преимущественно в районах развития гранитоидов, небольшое количество ассоциирует с основными и ультраосновными породами. Золото образует промышленные концентрации в постмагматических, главным образом, гидротермальных месторождениях.
В экзогенных условиях видимое золото очень устойчиво и легко накапливается в россыпях. Однако субмикроскопическое золото, входящее в состав сульфидов, при окислении последних приобретает способность мигрировать в зоне окисления. В результате золото иногда накапливается в зоне вторичного сульфидного обогащения, но максимальные его концентрации связаны с накоплением в зоне окисления, где оно ассоциирует с гидроокислами железа, иногда с ярозитом. Миграция золота в зоне окисления сульфидных месторождений происходит в виде бромистого и йодистого соединений в ионной форме (по мнению Ф.В. Чухрова).
Вторичное перераспределение золота отмечается и на золотых месторождениях Севера. Здесь главная роль отводится растворам, возникшим при оттаивании мерзлых сульфатосодержащих руд.
В природе известны 15 золотосодержащих минералов:
— самородное золото с примесями;
— порпеит (палладистое золото);
— бисмутоаурит (висмутистое золото);
— родит (родистое золото);
— ираурит (иридистое золото);
Остальные семь минералов представлены теллуридами золота:
Из этих минералов самое главное значение имеет самородное золото.
Крайне небольшое количество золота добывается из теллуридов и медистого золота.
Самородное золото всегда содержит примеси серебра, меди, железа, висмута, свинца и сурьмы.
Содержание золота в его природных сплавах, а также в искусственных ювелирных-лигатурных сплавах определяется в промилях и характеризует пробность золота.
Распределение серебра в объеме кристаллической решетки золота не всегда является равномерным и упорядоченным. По мере возрастания количества серебра повышается нестабильность кристаллической решетки вплоть до ее распада на 2 фазы. В высокопробном золоте неоднородности строения кристаллической решетки не отмечается, зато в низкопробном она присутствует всегда.
Проба высококачественного золота более 900, низкокачественного — менее 700.
При дальнейшем повышении содержания серебра в рудообразующей системе более 85 % происходит резкое снижение в минералах содержания золота (от долей до 2 %), и образуется золотистое серебро.
В СНГ для изделий из золота стандартами установлены пробы 375; 500; 583; 750; 958.
В россыпях в связи с растворением посторонних примесей пробность золота повышается по мере удаления от коренного источника.
При аффинаже золота (очистке от примесей) все ценные примеси улавливаются. В тех случаях, когда золото является побочным продуктом при процессах получения других металлов (меди, свинца, цинка), оно присутствует в рудах в виде мельчайших субмикроскопических выделений и является «невидимым».
В коренных месторождениях, где основное значение имеет золото, оно также во многих случаях является «невидимым». Относительно крупные золотинки — «видимое золото» — встречаются, в общем редко. Развито золото в коренных месторождениях в виде прожилков, моховидных агрегатов, проволочек, листочков различных очертаний, «дробинок» и др. форм. Масса таких скоплений колеблется от долей миллиграмма до самородков с массой
60 -70кг и даже больше. Крупные самородки в природе встречаются крайне редко.
Одним из наиболее крупных является самородок Плита Холтермана (Австралия) массой 285 кг; самый крупный самородок, найденный в России, — «Большой Треугольник» массой 36,22кг.
Источник: studbooks.net
Самые распространённые элементы в земной коре
Кора — это самый внешний слой планеты. Земля состоит из ряда различных элементов, но кора составляет только 1% объема Земли в тонком внешнем слое, который охватывает другие части внутренней планеты, включая мантию, внешнее ядро и внутреннее ядро. Земная кора имеет глубину 40 км и состоит из твердых пород и минералов, которые охлаждались и затвердевали, когда Земля была молодой. В коре можно найти много разных элементов. 10 наиболее распространенных элементов в земной коре в процентах от содержания упомянуты ниже:
10 самых распространенных элементов в земной коре
- Кислород — 46,1%
- Кремний — 28,2%
- Алюминий — 8,23%
- Железо — 5,63%
- Кальций — 4,15%
- Натрий — 2,36%
- Магний — 2,33%
- Калий — 2,09%
- Титан — 0,565%
- Водород — 0,140%
1. Кислород (O)
Один из наиболее заметных и важных элементов, составляющих земную кору, — это кислород. Кислород — самый распространенный элемент в земной коре, 461 000 частей на миллион. Это означает, что он составляет примерно 46% земной коры. Во Вселенной в целом Кислород занимает третье место по распространенности. Кислород составляет 21% атмосферы Земли и 90% массы воды.
Это, возможно, самый важный элемент для жизни на Земле, и действительно, он составляет примерно две трети компонентов человеческого тела. Кислород — это элемент с высокой реакционной способностью, который также легко соединяется с другими элементами. Из-за этого кислород содержится в большом количестве обычных соединений как на Земле, так и, в частности, в коре.
В земной коре очень много силиката, который образован из кремния и кислорода. Кислород также соединяется с железом, образуя железную руду и различные соединения железа, которые составляют большую часть земной коры. Жидкий кислород легко воспламеняется и используется в качестве топлива, в то время как кислород и ацетилен создают пламя, достаточно горячее для сварки и плавления металла. Более того, большая часть органической жизни на Земле нуждается в кислороде для выживания. Это один из основных компонентов большинства живых существ.
2. Кремний (Si)
Как упоминалось в случае силиката, кремний также является важным элементом земной коры. Он составляет около 28% и может быть обнаружен в самых разных минералах и элементарных соединениях, обычно в сочетании с кислородом. Диоксид кремния — одно из наиболее распространенных соединений, состоящее из кремния и кислорода.
Диоксид кремния является основным компонентом многих типов твердых кристаллических пород, таких как кварц, аметист, опал и горный хрусталь. Диоксид кремния — это также то, из чего состоит большая часть песка, и большая часть причины, по которой он так часто встречается в земной коре. Песок в основном состоит из минералов и горных пород на основе кремния. Кремний также используется в различных изделиях, созданных человеком, таких как большая часть электроники и микрочипов, а также стекло и кирпич.
3. Алюминий (Al)
Алюминий, третий в списке самых распространенных элементов, составляет примерно 8% земной коры и на самом деле является самым распространенным металлом в коре. Хотя это наиболее часто встречающийся металл, он всегда находится в сложной форме. Наиболее часто встречающиеся соединения — это сульфат алюминия, калия и оксид алюминия.
4. Железо (Fe)
Примерно 5% земной коры состоит из железа. Железо — очень важный элемент на Земле, и на самом деле оно составляет большую часть ядра Земли. Кроме того, из-за своего изобилия оно использовалось людьми в течение тысяч лет, что даже позволяет назвать эпоху железного века. Хотя человечество сильно развилось со времен железного века, железо по-прежнему широко используется в наше время.
Из железа и углерода получается сталь — один из наиболее часто используемых металлов во всем, от небольших предметов домашнего обихода до мостов и зданий. Железо также важно для органической жизни. Это ключевая часть человеческой крови и компонент хлорофилла растений.
5. Кальций (Ca)
Кальций составляет около 4% земной коры. Хотя кальций обычно связан с ростом человека в отношении костей и развития, кальций также легко обнаруживается на Земле в различных сложных формах и часто встречается в сочетании с кислородом или водой. Карбонат кальция также является обычным соединением, и его можно найти в различных типах горных пород, таких как мрамор, мел и известняк, а также в ракушках и жемчуге.
6. Натрий (Na)
Натрий, составляющий примерно 2,3% земной коры, занимает 6-е место в списке самых распространенных элементов. Как и многие другие элементы в этом списке, он никогда не бывает свободным в природе, а находится в сложной форме. В изолированной форме он также является высокореактивным элементом. Для человека натрий чаще всего ассоциируется с каменной солью — хлоридом натрия.
Поскольку натрий очень хорошо растворим в воде, он является одним из наиболее распространенных растворенных элементов, обнаруживаемых в океане, и действительно, в соленых водоемах часто образуются хлорид натрия или отложения соли, особенно там, где водоем высох. Натрий также является важным элементом для животных и людей и помогает органической жизни поддерживать адекватный баланс жидкости, который, в свою очередь, влияет на нервы и мышечные волокна.
7. Магний (Mg)
8. Калий (К)
Примерно 2% земной коры составляет калий. Это не элемент, который встречается в природе в своей одиночной форме, а входит в состав ряда соединений, свободно обнаруживаемых на Земле. Его чистая форма очень реактивна как по отношению к кислороду, так и к водороду, что означает, что он может воспламеняться в воде или на открытом воздухе. Наиболее распространенным соединением калия является хлорид калия, который используется в удобрениях и т.п., и карбонат калия, который используется для мыла и некоторых типов стекла.
9. Титан (Ti)
Титан содержится в таких минералах, как рутил, ильменит и сфен, которые содержатся в земной коре. При 0,6% состава земной коры он гораздо менее распространен, чем элементы, которые занимают места с первого по восьмое в списке. Тем не менее, это важный элемент, который известен как чрезвычайно прочный и очень легкий. Из-за этого люди по-разному используют его, от самолетов до искусственных суставов человека.
10. Водород (H)
Водород на самом деле является самым распространенным элементом в известной вселенной, но он занимает только десятое место по отношению к элементам в земной коре, поскольку чаще всего встречается в виде газа. Водород содержит множество соединений, которые легко найти на Земле как в природе, так и в антропогенных целях. Водород, конечно, является ключевым компонентом воды, H2O, но также входит в общие соединения аммиака, метана, перекиси водорода и даже сахара, которые легко используются людьми.
Таблица распространенных элементов в земной коре
| 1 | Кислород | О | 461 000 |
| 2 | Кремний | Si | 282 000 |
| 3 | Алюминий | Al | 82 300 |
| 4 | Железо | Fe | 56 300 |
| 5 | Кальций | Ca | 41 500 |
| 6 | Натрий | Na | 23 600 |
| 7 | Магний | Mg | 23 300 |
| 8 | Калий | K | 20 900 |
| 9 | Титана | Ti | 5650 |
| 10 | Водород | H | 1,400 |
| 11 | Фосфор | P | 1,050 |
| 12 | Марганец | Mn | 950 |
| 13 | Фтор | F | 585 |
| 14 | Барий | Ба | 425 |
| 15 | Стронций | Sr | 370 |
| 16 | Сера | S | 350 |
| 17 | Углерод | C | 200 |
| 18 | Цирконий | Zr | 165 |
| 19 | Хлор | Cl | 145 |
| 20 | Ванадий | V | 120 |
| 21 | Хром | Cr | 102 |
| 22 | Рубидий | Rb | 90 |
| 23 | Никель | Ni | 84 |
| 24 | Цинк | Zn | 70 |
| 25 | Медь | Cu | 60 |
| 26 | Церий | Ce | 66,5 |
| 27 | Неодим | Nd | 41,5 |
| 28 | Лантан | Ла | 39 |
| 29 | Иттрий | Y | 33 |
| 30 | Азот | N | 19 |
| 31 | Кобальт | Co | 25 |
| 32 | Скандий | Sc | 22 |
| 33 | Литий | Ли | 20 |
| 34 | Ниобий | Nb | 20 |
| 35 | Галлий | Ga | 19 |
| 36 | Вести | Pb | 14 |
| 37 | Бор | B | 10 |
| 38 | Торий | Th | 9,6 |
| 39 | Празеодим | Pr | 9.2 |
| 40 | Самарий | См | 7,05 |
| 41 | Гадолиний | Gd | 6.2 |
| 42 | Диспрозий | Dy | 5.2 |
| 43 | Эрбий | Er | 3.5 |
| 44 | Иттербий | Yb | 3.2 |
| 45 | Гафний | Hf | 3.0 |
| 46 | Цезий | CS | 3 |
| 47 | Бериллий | Be | 2,8 |
| 48 | Уран | U | 2,7 |
| 49 | Бром | Br | 2,4 |
| 50 | Банка | Sn | 2.3 |
| 51 | Европий | Eu | 2.0 |
| 52 | Мышьяк | As | 1,8 |
| 53 | Тантал | Та | 2.0 |
| 54 | Германий | Ge | 1.5 |
| 55 | Вольфрам | W | 1,25 |
| 56 | Молибден | Mo | 1.2 |
| 57 | Гольмий | Хо | 1.3 |
| 58 | Тербий | Tb | 1.2 |
| 59 | Таллий | Tl | 0,850 |
| 60 | Лютеций | Lu | 0,8 |
| 61 | Тулий | Tm | 0,52 |
| 62 | Йод | I | 0,450 |
| 63 | Индий | In | 0,250 |
| 64 | Сурьма | Sb | 0,2 |
| 65 | Кадмий | Cd | 0,15 |
| 66 | Меркурий | Hg | 0,085 |
| 67 | Серебро | Ag | 0,075 |
| 68 | Селен | Se | 0,05 |
| 69 | Палладий | Pd | 0,015 |
| 70 | Висмут | Bi | 0,0085 |
| 71 | Платина | Pt | 0,005 |
| 72 | Золото | Au | 0,004 |
| 73 | Осмий | Os | 0,0015 |
| 74 | Теллур | Te | 0,001 |
| 75 | Рутений | Ru | 0,001 |
| 76 | Иридий | Ir | 0,001 |
| 77 | Родий | Rh | 0,001 |
| 78 | Рений | Re | 0,0007 |
Источник: xlust.ru